信道编码方法的分析与实现毕业设计

信道编码方法的分析与实现毕业设计内容摘要：

3。 16 恒比码 16 汉明码 17 循环码（ CRC） 19 里德 索罗门码 (ReadSolomon) 21 卷积码 (Convolutioncodes) 23 5. 在 MATLAB 软件或 VC 中的仿真实现 25 汉明编码 25 VC 编写 25 奇偶校验码 27 VC 编写 27 循环码 CRC 29 MATLAB 编写 29 RS 29 MATLAB 编写 29 总结 32 致 谢 33 参考文献 34 绪论 1 绪论 信道编码的简介 信道是指传输信号的通道。 但是 ,经过信源编码后并不能将信号直接送到传输通道发送出去 ,因为数字信号在传输中受到衰减、杂波、 干扰等所造成的质量劣化是突变性的 (模拟信号质量的劣化是渐变的 ),也就是说 ,数字信号在衰减、杂波或干扰没有低于某一门限时 ,只要接收设备能判别出 0 码 和 1 码 ,信号质量就不会受到大的影响 ,而一旦 超过此门限 ,接收设备判别不出 0 码和 1 码 ,信号就会丢失。 因此 ,在数字信号传输中最重要的是防止误码 ,也就是要尽量降低误码率。 因此 ,在数字信号传输中要在信号源的原数码序列中以某种方式加入某些作为误差控制用的数码 (即纠检错码 ),以实现自动纠错或检错的目的 ,这就是信道编码或纠错编码。 由此可见 ,信道编码目的是为了降低信号的误码率 ,提高信号传输的可靠性。 在我国大部分上星的节目中 ,都采用了前向纠错的方法 (FEC),即在发送端按照一定规则 ,在信号数码中加入一定的控制误差用数码 ,以组成具有纠错能力的码 ,接收端收到后 ,按预先的规 则进行解码 ,确定信息中有无错误 ,若有错误 ,确定其位置并进行纠正。 信道编码的 背景 和发展 信息是一种抽象的内涵，必须依附某种有形的载体才能传输，这种载体就叫信号。 模拟信号的每一个瞬间都包含无限信息量，无法使用“码”这种有限载体；数字信号则是包含有限信息量，于是就产生了编码技术。 信道编码是以信息在信道上的正确传输为目标的编码，可分为两个层次：一个是如何正确接受载有信息的信号；二是如何避免少量差错信号对信息内容的影响。 然而从信息论角度来看的信道编码是指第二层次的编码，即差错控制编码。 从差错控制的角度看， 按加性干扰引起的错码分布规律的不同，信道可以分为三类，即随机信道，突发信道，和混合信道。 在随机信道中，错码的出现是随机的，切错码之间是统计独立的。 例如，由正态分布白噪声引起的错码就具有这种性质。 因此，当信道中加性干扰主要是这种噪声时，就称这种信道为随机信道。 在突发信道中，错码是成串集中出现的，也就是说，在一些短促的时间区间内会出现大量的错码，而在这些短促的区间之间却又存在较长的无错码区间。 这种成串出现的错码称为突发错码。 产生突发错码的主要原因之一是脉冲干扰，而信道中的衰落现象也是产生突发错码的另一主要原因。 当信道中加性干扰主要是这种干扰时，便称这种信道为突发信道。 我们把既存在随机错码又存在突发错码，且哪一种都不能忽略不计的信道，称为混合信道。 对于不同类型的信道，应采用不同的差错控制技术。 近些年来，伴随着通信技术的快速发展，人们对通信质量的要求变得也越来越高，因而对有效而可靠的数据传输和存储系统的需要也日益增长。 因而在系统的设 绪论 2 计中，设计者最为关心的主要是差错控制，以实现数据的可靠重现。 差错控制编码已成为现代通信系统和数字计算机中不可分割的一部分。 本文主要介绍了差错控制编码中线性分组码的基本原理，在此基础上 ，论述了汉明码及循环码的编、解码原理和方法，并介绍了 RS 译码法和 卷积 译码法两种译码法的特点和主要区别，还简要说明了线性分组码的差错特性。 随着信息技术的发展，数据的传输或存储越来越大，与此同时，数据的出错概率也大大增加。 保持数据的正确性，仅依赖于器件和设备的可靠运算是不行的。 为了纠正数据在传输过程中出现的错误，信息应具有某种冗余形式以保护数据。 这就导致了编码理论的产生。 编码的任务就是纠正数据在数字通信系统的传输和计算机系统的存储中出现的错误，以保持数据的正确与完整性，从而保护数据。 在数字通信系统中，由于信 道内存在加性噪声、信道传输特性不理想造成的码间串扰，信号误码是不可避免的 !为了确保系统的比特误码率指标，通常采用循环码进行编码，其编码和解码设备较简单，且纠错检错能力强 !循环码纠错方法是在发送端将被传输的信息附加上监督码元，监督码元与信息码元之间相互约束 ! 接收端按规则校验信息码元与监督码元之间的关系 ! 一旦传输发生差错，信息码元与监督码元的关系就受到破坏，从而在接收端可以发现错误并纠正错误 ! 在通信软件中大多数采用循环码进行数据差错控制，有较大的实际应用价值 ! 研究的目的和意义 目的 ，如奇偶校验， CRC 校验，汉明码等 ； 分析。 3. 对现有信道编码方法的研究有助于开发出新的编码方法，完成信道编码。 基本条件 一定的编写代码能力（ C或者 matlab）。 前期工作 熟悉信道的相关知识；熟悉基本的信道编码技术。 课题内容概要和关键问题 ：信道编码的意义 ； 信道编码的基本原理 ； 信道编码的几种基本方法 ； 信道编码的实现以及性能分析。 题：对纠错检错技术的深入理解，在此基础上实现信道编码方法以及对其进行性能分析。 绪论 3 意义 对于数字话音传输系统， ep 为 103~104，但对于计算机网络之间传输的资料，则要求误码率 ep 小于 109，而对于某些关键性的数据传输，要求误码率甚至更低。 为了降低误码率 ,选择高质量的传输线路、改善信道的传输特性、增加信号的发送能量、选择有较强的抗干扰能力的调制解调 ，采用差错控制措施，使用信道编码等方法来实现。 可行性 分析 可行性分析（ FeasibilityAnalysis）也称为可行性研究，是在系统调查的基础上，针对新系统的开发是否具备必要性和可能性，对新系统的开发从技术、经济、社 会的方面进行分析和研究。 可行性研究的目的就是用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决。 该编码方案的可行性分析包括以下几个方面的内容。 技术可行性 技术上的可行性分析主要分析技术条件能否顺利完成开发工作，硬、软件能否满足开发者的需要等。 该系统采用了当前流行的 VC,MATLAB 等语言进行开发，因此，系统的软件 开发平台已成熟可行。 硬件方面，科技飞速发展的今天，硬件更新的速度越来越快，。